防老剂RD质量亟待提升
□ 原中石化南京化工厂 余传文
产量高居全球首位
2007年我国橡胶助剂产量47万t,其中防老剂13.5万t。橡胶防老剂RD是当前产量和消耗量最大的橡胶助
剂品种,2007年我国产量达5万t左右(见图1),位居世界第一,约占全国防老剂总产量的1/3(见表1)。
防老剂RD因抗热老化性能卓越,并能和抗臭氧剂4020并用产生协同效应,已成为子午线轮胎防老剂的首选品
种。该产品合成原料来源丰富,技术难度较低,发展较快。目前国内共有生产企业10余家,其中产量最大的是天
津拉勃助剂有限公司和南化公司化工厂,两家的产量占到我国RD总产量的65%。
表1 2007年我国橡胶防老剂产量统计 万t
品种 产量 所占比例%
防老剂4020 5.06 37
防老剂4010NA 1.90 14
防老剂RD 4.98 37
防老剂BLE 0.15 1
防老剂D 0.08 1
防老剂A 0.10 1
酚类及其他 1.23 9
合计 13.50 100
产品质量参差不齐
我国防老剂RD产业虽已取得很大的进步,应用改进一步法生产的RD质量较传统一步法有大幅提高,但与进口
产品还存在一定差距。国内外防老剂RD生产工艺及质量指标比较见表2。
黄海橡胶股份有限公司对国内生产的防老剂RD产品进行了理化分析,并在半钢胶芯胶中进行应用研究,比较
后发现,目前国内防老剂RD的合格率仅为30%,有一些产品中甚至还掺杂其他成分(如石油树脂)。此外,国家标
准对防老剂RD的质量标准描述较为模糊,无法准确体现RD的内在质量,需要制订新的质量标准。
防老剂RD产品含50余种物质,包括单体、二聚体、三聚体、四聚体等,其有效成分是二聚体、三聚体、四聚
体,抗老化性能递减,单体则不具有抗老化性能,因此RD中二聚体含量越高性能越好。此外,防老剂RD的主要副
产物异丙基二苯胺(IBA)是一种致癌物质,其含量越低越好。
我国的防老剂RD虽已满足了国内轮胎工业应用的要求,但产品质量还未达到出口的标准。因此,行业今后的
重点发展方向应放在进一步提高产品质量,增加二聚体含量并降低伯胺含量上。目前各国对二聚体和伯胺含量的要
求尚没有统一标准,国际上一般要求二聚体含量应>25%,最好应>50%;伯胺含量通常应<1%,法国米其林明确要
求<0.4%,美国富莱克斯的指标是<0.15%。
表2 国内外防老剂RD生产工艺及质量指标比较 %
产品 软化点/℃ 外观 聚合体含量 伯胺含量
二 三 四 总含量
一步法RD >75 琥珀色 15.67 7.63 3.2 26.5 5~20
改进一步法RD 94.5 浅白色 31 15 6 52 <1
进口RD 94 浅白色 39.2 27.3 16.5 83 <1
生产工艺成“质的飞跃”瓶颈
尽管国外防老剂RD具体生产工艺尚无法而知,但仅按国外发表的专利来看,国外企业主要采用二步法工艺,
产品质量好、二聚体含量高。国外高含量二聚体RD研制情况见表3。
国内企业因考虑产品生产工艺及成本问题,大部分采用一步法工艺,少数企业如南化和天津拉勃采用改进一步
法生产RD。一步法虽也能合成出较高二聚体含量的RD,但总体要比二步法低。二步法工艺先在一锅内制备缩合单
体,再经钝化后将其送进下一锅定向聚合,由于缩合单体不会再与原料丙酮、苯胺反应,所以聚合产品纯度高。因
此,若想用简单的“一锅煮”一步法工艺制备出高纯度的RD,从理论上分析比较困难,产品质量的提升也受到很
大限制。因此改进生产工艺,突破现有工艺的局限性,已成为我国防老剂RD实现“质的飞跃”的关键。
表3 国外高含量二聚体RD研制情况
方 法 研制单位 产品质量
一步法 日本三井石油化化学公司 二聚体46%
日本住友化化学公司 二聚体48%
二步法 德国拜耳化学公司 二聚体58.6%
俄国化学工业公司 二聚体60%
韩国松原化学公司 二、三、四聚体≥80%
